Pagani DPM 30 是一款专为狭窄空间、复杂地形以及室内环境设计的便携式液压动力触探仪(DP)。它以其高度的模块化、标准化的能量输出以及极强的环境适应性,成为全球岩土工程勘察领域的标杆设备。
一、 系统定位与核心价值
- 应用定位:填补了手动轻型触探(精度低、效率差)与重型履带式探机(体积大、无法入场)之间的空白。
- 核心优势:
- 模块化搬运:整机可拆解为多个组件,单人或双人即可搬运,普通车辆即可运输。
- 液压稳定性:采用液压控制落锤行程与频率,确保每一击的冲击能恒定,能量传递效率(ER)接近 100%。
- 多功能性:不仅可进行动力触探(DP),还可扩展原位采样(Soil Sampling)。
二、 技术规格参数表 (Technical Specifications)
| 项目 | 参数详情 | 备注 |
|---|---|---|
| 落锤质量 (M) | 30 kg (± 0.3 kg) | 符合 DPML (中轻型) 标准 |
| 落距 (H) | 200 mm | 液压自动控制,消除人为误差 |
| 单次击发功 | $58.8\text{ J}$ | $E = M \cdot g \cdot H$ |
| 击发频率 | 15 - 30 击/分钟 | 视土层硬度及泵站流量而定 |
| 探杆规格 | 直径 20 mm / 长度 1000 mm | 特种合金钢,抗弯强度高 |
| 标准锥头 (Cone) | 截面积 10 cm² (直径 35.6 mm) | 60° 锥角,大于杆径以减小侧摩阻 |
| 动力源 (汽油) | Honda 3.5 Hp 发动机 | 适合野外作业 |
| 动力源 (电力) | 230V / 1.8 kW 或 115V / 1.7 kW | 适合室内、隧道等无排放要求区域 |
| 液压压力 | 150 bar | 采用液压快速接头连接 |
三、 符合的国际标准规范
DPM 30 的数据输出在全球范围内具有极高的认可度,遵循以下权威标准:
- EN ISO 22476-2:动力触探测试(DPML - Dynamic Probing Medium Light)。
- Eurocode 7 (EN 1997-1/2):欧洲岩土工程设计规范。
- DIN 4094:德国地基土力学勘探标准。
- CE 认证:完全符合欧盟机械安全指令。
四、 详细测试方法与步骤
1. 现场准备与组装
- 调平:使用液压支脚确保击发架垂直,防止探杆受偏心力折断或数据失真。
- 连接:通过液压快换接头连接泵站、脚踏分配器和击发架。
2. 连续贯入测试
- 计数方式:操作员通过脚踏分配器启动测试,记录探杆每下沉 10 cm 所需的锤击数,该数值记为 $N_{10}$。
- 接杆:每打入 1 米深度,加接一根探杆。
- 旋转检测:建议每隔 1-2 米手动旋转一次探杆,以评估侧壁摩擦力对击数的影响。
3. 终孔与回收
- 终止条件:达到设计深度,或出现连续三次 $N_{10}$ > 50(代表打到硬层或基岩)。
- 起拔:连接配套的 10 吨级液压起拔器。该设备利用液压动力,即使在极具粘性的土层中也能平稳拔出探杆。
五、 数据检测、转化与力学计算
1. 动力贯入阻力 ($q_d$) 计算
利用经典的“荷兰公式 (Dutch Formula)”将击数转化为物理阻力值:
$$q_d = \frac{M^2 \cdot H}{A \cdot e \cdot (M + M')}$$
- $M$:落锤质量 ($30\text{ kg}$)
- $H$:落距 ($0.2\text{ m}$)
- $A$:锥头截面积 ($0.001\text{ m}^2$)
- $e$:平均贯入度,计算公式为 $e = 0.1 / N_{10}$
- $M'$:探杆、砧座等运动部件的总质量(随深度增加而累加)
2. 工程参数转化参考
通过 $N_{10}$ 数据,工程师可以推算以下关键指标:
- 砂土密实度:$N_{10}$ 与相对密实度 ($I_D$) 存在强相关性。
- 地基承载力估算:利用公式 $f_a = \alpha \cdot N_{10} + \beta$($\alpha, \beta$ 为地区经验系数)直接估算特征承载力。
- SPT 等效转化:在多数土层中,$N_{60} (SPT) \approx (0.5 \sim 0.8) \cdot N_{10} (DPM 30)$。
六、 应用领域
- 老旧建筑加固:在地下室或室内检测基础下方的地层承载力。
- 市政管网勘察:在狭窄街道进行快速土壤分层评估。
- 地灾调查:在陡坡、滑坡体等重型机械无法抵达的区域进行探测。
- 电梯加装工程:老旧小区电梯井基础的快速地基检测。
七、 维护与校准建议
- 液压维护:每次作业前清洁快换接头,避免泥沙侵入液压回路。
- 探杆校直:定期检测探杆,弯曲超过 $0.1%$ 的探杆必须更换。
- 锥头监控:探头直径磨损超过 $1\text{ mm}$ 后会严重降低击数准确性,需及时更换。
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